家用太阳能热水系统技术条.ppt
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1、家用太阳能热水系统技术条件(GB/T19141-2011),莫根茂2013年3月30日,参考标准,国际标准ISO9806-2:1995太阳集热器试验方法 第2部分:质量检验方法欧标EN12976-1:2000太阳能热利用系统和部件-工厂制造的系统 第1部分:总体要求欧标EN12976-2:2000太阳能热利用系统和部件-工厂制造的系统 第2部分:试验方法,主要内容,一、适用范围二、规范性引用文件三、术语和定义四、符号和单位五、产品分类和标记六、设计和安装要求七、技术要求八、试验方法九、检验规则十、文件编制十一、包装、运输和贮存,一、适用范围,GB/T19141-2011适用于贮热水箱容积在0.
2、6m3以下的家用太阳热水系统。单个贮热水箱容积大于或等于0.6m3的太阳热水系统,适用GB/T 20095-2006太阳热水系统性能评定规范。,二、规范性引用文件,三、术语和定义,3.1轮廓采光面积:太阳光投射到集热器的最大有效面积。,3.2单位轮廓采光面积日有用得热量:一定太阳辐照量下,贮热水箱内水温不低于规定值时,单位轮廓采光面积贮热水箱内水的日有用得热量3.3平均热损因数:在无太阳辐照条件下,家用太阳能热水系统内贮水温度与环境温度温差为1K时,单位时间内、单位体积家用太阳能热水系统的平均热量损失。3.4耐压:耐压指贮热水箱及贮热水箱的水可以直接进入的设备管路系统承受一定压力的能力。,四、
3、符号和单位,除使用标准GB/T18708中相应符号还使用:Ac 轮廓采光面积测量值,单位为m2Acl轮廓采光面积标称值,单位为m2cpw水的比热容,单位为J/(kg)m 贮热水箱容水质量,单位为kgq 试验期间,家用太阳能热水系统单位轮廓采光面积日有用得热量,单位为MJ/m2q17日太阳辐照量为17MJ/m2时,家用太阳能热水系统单位轮廓采光面积日有用得热量,单位为MJ/m2t17日太阳辐照量为17MJ/m2时,贮热水箱的结束水温,单 位为,tas贮热水箱附近的空气温度,单位为tb 集热试验开始时贮热水箱内的水温,单位为te 集热试验结束时贮热水箱内的水温,单位为ti 热损试验中贮热水箱内的初
4、始水温,单位为tf 热损试验中贮热水箱内的最终水温,单位为USL家用太阳能热水系统的平均热损因数,单位W/(m3K)V 贮热水箱中的容水量测量值,单位为m3V1 贮热水箱中的容水量标称值,单位为m3w水的密度,单位为m3A轮廓采光面积标称值与测量值的偏差率,无量纲V贮热水箱容水量标称值和测量值的偏差率,无量纲时间间隔,单位为s下标(av)参数平均值,五、产品分类和标记,5.1.产品分类(根据GB/T18708分类),5.2.产品标记家用太阳能热水系统产品标记由如下6部分组成,各部分之间用“-”隔开:,标记内容,标记规定,标记示例,六、设计和安装要求,6.1部件6.1.1真空太阳集热管 全玻璃真
5、空太阳集热管应符合GB/T17049要求;玻璃金属封接式热管真空太阳集热管应符合GB/T19775要求。6.1.2太阳能集热器 家用太阳能热水系统中采用的 平板型太阳能集热器应符合GB/T6424的要求;真空管型太阳能集热器应符合GB/T17581的要求。6.1.3管道 保证管路中不会因出现结渣或沉积而严重影响系统的性能。对于自然循环系统,连接管路宜短,不用或少用直角弯头;上循环管沿水流方向应有向上的坡度,下循环管应有向下的坡度。管路的直径与连接件应采用标准件。管路和传热介质要相容。管路耐压、耐温等级应符合要求。如管道采用自限温伴热带,其性能应符合GB/T19835要求。,6.1.4循环泵 循
6、环泵应符合GB4706.66的要求,循环泵应与传热工质有很好的相容性。泵应按制造厂家的要求安装,做好接地保护,室外安装应做好防雨、防潮、防冻等措施。6.1.5换热器 换热器应与传热工质有很好的相容性,不会对用水产生污染。如系统用在水硬度高,经热水系统加热后水温高于60的地区,宜配备水质软化系统,在系统使用说明书中明确定期清洗的内容。6.1.6控制器 家用太阳能热水系统中采用的控制器应符合GB/T23888的要求。6.1.7排气阀 排气阀的压力等级、耐温、排气速度、与传热介质的相容性应符合系统要求。6.1.8膨胀罐 家用太阳能热水系统采用的膨胀罐的部件材质应能与传热介质相容。膨胀罐的预充压力应与
7、系统静压力相适应。膨胀罐的耐温应与系统工作温度相适应。,6.2.抗外部影响6.2.1耐候性 家用太阳能热水系统暴露在室外的各部件应有良好的耐候性。系统的设计、制造和安装都应耐受使用地点的最高环境温度和最低环境温度。系统使用寿命不应低于10年。6.2.2抗风性 家用太阳能热水系统安装在室外的部分应有可靠的抗风措施,并在产品说明书中清楚描述。6.2.3雷电保护 家用太阳能热水系统如不处于建筑物上避雷系统的保护范围内,应按GB50057的规定增设避雷措施。,七、技术要求,7.1.外观7.1.1系统采用的平板型太阳能集热器的透明盖板应无裂损;全玻璃真空太阳集热管的罩玻璃管应符合GB/T17049要求;
8、玻璃-金属封接式热管真空太阳集热管的玻璃管应符合GB/T19775要求。7.1.2吸热体涂层颜色应均匀,不起皮、无龟裂和剥落。7.1.3系统的贮热水箱外部表面应平整,无划痕、污垢和其他缺陷。7.1.4标称轮廓采光面积与实际轮廓采光面积的偏差应在3.0%以内。7.1.5家用太阳能热水系统应在明显的位置设有清晰的、不易消除的标志。产品标志包括下列内容:a)制造厂家;b)产品名称;c)商标;d)产品型号;e)轮廓采光面积;f)贮热水箱容水量;g)工作压力;h)制造日期或生产批号;i)水箱内胆材料的材质及标称厚度;j)序列型号的含义;k)外形尺寸;l)单件质量。产品标志应至少包括a)i)等9项,其他内
9、容可适当增减。,7.2.贮热水箱7.2.1水箱内胆采用不锈钢冷轧板时,其性能应符合GB3280的要求,内胆厚度与标志所示的标称厚度的允许偏差应满足表2的要求,其他类型的内胆材料与标志所示标称厚度的允许偏差应在10%以内。表2 不锈钢板厚度允许偏差(mm),我公司普通热水器板材的标称厚度?承压/非承压的,7.2.2采用封闭式贮热水箱的容水量标称值与测量值的偏差在3.0%以内 采用水槽供水、出口敞口式贮热水箱的容水量标称显示值与测量值的偏差在5.0%以内。7.2.3贮热水箱的适当位置设有排污口,便于充分排出水箱内的水;对于采用开口式贮热水箱的家用太阳能热水系统,在贮热水箱的适当位置应设有溢流口和排
10、气口。进水口和出水口应有清晰的标志,标志不应标在可更换的部件上。如采用颜色作标志,则蓝色表示冷水的进口,红色表示热水的出口。进水口和出水口亦可用箭头表示水流的方向。,7.3.安全装置7.3.1安全泄压阀封闭式家用太阳能热水系统中应安装安全泄压阀。7.3.1.2安全泄压阀应能耐受传热工质的最高工作温度。7.3.1.3安全泄压阀的尺寸应能释放最大热水流量。7.3.2安全泄压阀和膨胀箱的连接管7.3.2.1安全泄压阀与系统之间的连接管道不能关闭。7.3.2.2如果家用太阳能热水系统安装了安全泄压阀和膨胀箱的连接管,则安全泄压阀和膨胀箱的连接管尺寸应在最大热水流量或可能出现的最大蒸汽流量条件下,集热器
11、回路中任何地方的压力不超过最大允许压力值。7.3.2.3安全泄压阀的出口应适当布置,保证从安全泄压阀喷出的蒸汽或传热工质不会对人或周围环境造成任何危险。7.3.2.4安全泄压阀或膨胀箱的连接与管道铺设,应避免沉积任何污物、水垢或类似的杂质。7.3.3排空水管 如果系统安装了排空水管,则水管的铺设应保证管路不会冻结或积水。,7.4.耐压7.4.1采用水槽供水式、出口敞开式和开口式系统的额定工作压力应不低于0.05MPa,耐压试验后系统不应有渗漏。(实验压力为额定工作压力的1.25倍)7.4.2采用封闭式贮热水箱的系统额定工作压力应不小于0.6MPa,耐压试验后系统不应有渗漏。,7.5热性能7.5
12、.1家用太阳能热水系统的热性能应符合下列要求:a)当日太阳辐照量为17MJ/m2,贮热水箱内集热结束时水温45,紧凑式和闷晒式太阳能热水系统单位轮廓采光面积贮热水箱内水的日有用得热量7.7MJ/m2;分离直接式(分体单回路)系统,日有用得热量7.0MJ/m2;分离间接式系统,日有用得热量6.6MJ/m2。b)紧凑式和分离式家用太阳能热水系统平均热损因数16W/(m3/K);闷晒式家用太阳能热水系统的平均热损因数80W/(m3/K)。7.5.2空气源热泵辅助型家用太阳能热水系统的热性能应满足GB/T23889.7.5.3带电辅助能源的家用太阳能热水系统的热性能应满足GB/T25966.,7.6水
13、质 家用太阳能热水系统提供的热水应无铁锈、异味或其他有碍人体健康的物质。,7.7.过热保护7.7.1家用太阳能热水系统在高太阳辐照且无大热量消耗的条件下应能正常运行。7.7.2家用太阳能热水系统在通过某个部件来排放一定量蒸汽或热水作为过热保护时,不应由于排放蒸汽或热水而对住户构成危险。7.7.3如果家用太阳能热水系统的过热保护依赖于电控或冷水等措施,则应在家用太阳能热水系统产品使用说明书上标注清楚。7.7.4家用太阳能热水系统按8.7的规定试验,应无蒸汽从任何阀门及连接处排放出来。7.7.5对于向用户提供热水温度超过60的太阳热水系统,应在使用说明书中提示用户防止烫伤。,7.8.电气安全 系统
14、中的电器设备的电气安全符合GB4706.1和GB8877的要求;系统所使用的电器设备应有漏电保护、接地与断电等安全措施;空气源热泵辅助型热水系统的电气安全应满足GB/T23889的要求;带电辅助能源的热水系统的电气安全应符合GB/T25966的要求。,7.9.空晒 系统应无损坏或者老化现象,空晒试验适用于集热部件与贮热水箱不可分的家用太阳能热水系统。7.10.外热冲击 做两次外热冲击试验.家用太阳能热水系统不允许有裂纹,变形,水凝结或浸水。外热冲击适用于集热部件与贮热水箱不可分的家用太阳能热水系统。7.11.淋雨 不允许有雨水浸入家用太阳能热水系统的集热器/部件、水箱及其通气口和排水口等。淋雨
15、适用于集热部件与贮热水箱不可分的家用太阳能热水系统。7.12.内热冲击 做一次内热冲击试验,家用太阳能热水系统不允许有裂纹,变形,水凝结或浸水。内热冲击不适用于贮热水箱内的水与全玻璃真空太阳集热管直接接触的家用太阳能热水系统。7.13.防倒流7.13.1对于自然循环系统,为了促进热虹吸循环及防止夜间倒流散热,家用太阳能热水系统的贮热水箱底部应高于集热器顶部。7.13.2对于强迫循环系统,为了防止任何回路的倒流引起系统热损增加,家用太阳能热水系统应包含有防倒流装置。,7.14.耐冻7.14.1耐冻试验后,不允许系统有泄漏、破损变形和毁坏;热水器/系统上的放气阀、溢流管不允许有冻结。7.14.2系
16、统集热回路中采用防冻液的冰点温度应满足系统使用要求。7.15支架强度和刚度 系统支架应具有足够的强度、刚度及一定的耐腐蚀能力。7.16.耐撞击 撞击试验后,家用太阳能热水系统的集热部件不应有破损。7.17.耐负压冲击 采用封闭式贮水箱的家用太阳能热水系统应能承受在正常使用中出现的真空冲击,当出现真空冲击时,容器不应有影响安全的变形。7.18.脉冲压力 采用封闭式贮水箱的家用太阳能热水系统在承受至少8万次脉冲压力试验后,加热管和贮热水箱应无渗漏,贮热水箱应无明显变形和开裂。,标准里新增加的测试要求,八、试验方法,8.1.外观检查8.1.1按7.1规定的内容对家用太阳能热水系统的外观及标志进行检查
17、,长度测量仪器测量精度为1mm。8.1.2标志中轮廓采光面积标称值Acl与轮廓采光面积的测量值Ac的偏差率Ac,按下式进行计算:,8.2.贮热水箱检查8.2.1在水箱内胆上的桶身上截取2处尺寸为5cm5cm试验样片,采用分辨率不低于0.01mm的螺旋测微仪测量样片中心的厚度,取两次测量的平均值为不锈钢内胆的厚度。8.2.2用不高于30的水将水箱充满至系统溢流口出水,将排气口或顶部的安全阀打开,从贮热水箱的出口处放水测量水的质量,质量测量的准确度应为1,环境温度为039。8.2.3贮热水箱标志中贮热水箱标称值V1与容水量的测量值的偏差率V按式(2)计算,此处水的密度取w=1000kg/m3:8.
18、2.4贮热水箱的排污口及进、出水口按7.2.3规定的内容目视检查。,8.3.安全装置检查8.3.1安全泄压阀 检查家用太阳能热水系统文件,确认:a)集热器组中每个可以关断的回路至少安装一个安全阀;b)安全阀的规格和性能符合7.3.1规定的要求;c)安全阀释放压力处的传热工作温度不会超过传热工质的最高允许温度。8.3.2安全阀和膨胀罐的连接管 检查家用太阳能热水系统文件,确认:a)安全阀和膨胀罐的连接管都不能关断;b)安全阀的连接管径符合7.3.2规定的要求;c)安全阀和膨胀罐的连接与管道铺设可以避免沉积任何污物、水垢或类似的杂质。8.3.3排空水管 检查家用太阳能热水系统文件和管路图,确认排空
19、水管符合7.3.3规定的要求。,8.4.耐压试验8.4.1试验装置与方法 试验装置见后图。将家用太阳能热水系统内注满水,通过放气阀排尽热水系统内的残留空气,关闭放气阀,由液压系统缓慢增压至试验压力。采用水槽供水式、出口敞开式和开口式系统的试验压力为1.25倍的额定工作压力。采用封闭式贮热水箱的系统试验压力为1.5倍的额定工作压力。维持试验压力10min,同时检查家用太阳能热水系统有无膨胀、变形、渗漏或破裂。8.4.2试验条件 环境温度0398.4.3结果 应检查家用太阳能热水系统是否有渗漏,贮热水箱、集热器、辅助热源和管道等设备及部件是否膨胀变形和破裂,集热管是否有纵向位移、变形和破裂。试验结
20、果应注明试验的压力值、环境温度、试验持续的时间。,8.5.热性能8.5.1贮热水箱内集热结束时的水温te和单位轮廓采光面积贮热水箱内水的日有用得热量q。8.5.1.1试验方法:按GB/T18708规定的方法进行试验。8.5.1.2试验条件:应至少包括1整天满足以下条件的试验:a)日太阳辐照量H16MJ/m2;b)集热试验开始时贮热水箱内的水温tb=(201.0);c)集热试验期间日平均环境温度8tad35;d)环境空气的流动速率v4m/s。,8.5.1.3日有用得热量和结束水温计算试验期间单位轮廓采光面积的日有用得热量q用式计算:换算成太阳辐照量为17MJ/(m2d)时的日有用得热量q17用式
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